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EP0709555B1 - Schalldämpfer, insbesondere Resonator-Schalldämpfer, Katalysator od. dergl. - Google Patents

Schalldämpfer, insbesondere Resonator-Schalldämpfer, Katalysator od. dergl. Download PDF

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EP0709555B1
EP0709555B1 EP95115757A EP95115757A EP0709555B1 EP 0709555 B1 EP0709555 B1 EP 0709555B1 EP 95115757 A EP95115757 A EP 95115757A EP 95115757 A EP95115757 A EP 95115757A EP 0709555 B1 EP0709555 B1 EP 0709555B1
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EP
European Patent Office
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region
inflow
outflow
area
silencer
Prior art date
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EP95115757A
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English (en)
French (fr)
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Helmut Neu
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Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Original Assignee
J Eberspaecher GmbH and Co KG
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/02—Energy absorbers; Noise absorbers
    • F16L55/033—Noise absorbers
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    • F01N2490/00—Structure, disposition or shape of gas-chambers
    • F01N2490/20—Chambers being formed inside the exhaust pipe without enlargement of the cross section of the pipe, e.g. resonance chambers

Definitions

  • the invention relates to an exhaust gas arrangement in a motor vehicle for flow of exhaust gases, with an outer casing with an inflow area and an outflow area, between which there is a tubular middle housing area with larger perpendicular to the main flow direction Cross section as the outer end cross sections of the inflow and outflow area located, the inflow area, the middle Housing area and the outflow area of the outer housing are integrally formed and the inflow and outflow area drawn in towards the middle of the housing are, and at least within the central housing area an installation part is arranged that is perpendicular to the main flow direction over the clear cross sections from the inflow and outflow area to the wall of the extends middle housing area.
  • An aforementioned exhaust system known from EP-A-0 425 983 is a catalyst, the installation part is a ceramic Substrate, especially a monolith.
  • the monolith is a cylindrical component with a circular cross section or an installation part with an oval cross-section.
  • One or more of these Monoliths can be wrapped in a tubular jacket be bordered, with the two axial ends of the jacket retracted are. This makes the monolith (s) permanent fixed in the jacket or housing.
  • the slightly confiscated Axial ends of the housing provide an axial fixation of the Monoliths in the case. Spacers between monoliths can be provided.
  • the monoliths themselves can be used in one Mat be wrapped in the housing.
  • the object of the invention is to create an aforementioned Exhaust arrangement, which with a simple structure and easy manufacture outside of the catalyst area finds.
  • the invention is therefore characterized in that the exhaust arrangement is a resonator silencer.
  • the built-in part is an inner funnel, which is on the inner wall of the middle part of the housing is attached, for example by spot welding.
  • a resonator silencer known from prior public use is the outer case from a separate middle housing area (so-called jacket) as well as a separate inflow area and outflow area (so-called scoops).
  • the outer case is thus composed of three individual parts, with inflow area and Outflow area are mutually identical. After insertion of the inner funnel in the middle housing area are also inflow area and outflow area to a certain extent in the middle housing area plugged in.
  • the middle housing area circular in cross section. Corresponding are inflow area and outflow area, but only on their ends circular in cross section over a certain axial distance educated.
  • a preferred training is marked by one before inserting the inner part according to its outer dimensions widened middle housing area.
  • the inlet opening of the inflow area and the outlet opening of the outflow area are designed differently, in particular they have different diameters.
  • the invention solves the problem with particularly simple means. Since only a single component is required, in particular for the outer housing is considerable, with increased manufacturing reliability Cost reductions in the entire production. Most of all it is in the (cold) drawing in of the inflow region according to the invention and outflow area around an extremely inexpensive manufacturing process. Here there are also relatively low tool costs, especially as a result of the invention only a small number of individual parts is to be positioned and thus fewer procedural steps are required.
  • the preferred Multi-stage hydraulic press tool can be used in one stage also the expansion of the middle housing area for the insertion of the Inner part can be used in these.
  • the device according to the invention in the direction perpendicular to the main flow direction, in particular from a cylindrical to an oval cross-section, compressible. This results in a very particularly compact and therefore a one further increased ground clearance enabling formation of the device after the invention.
  • the drawing shows an axial longitudinal section of a resonator silencer for flowing exhaust gases, the main flow direction is illustrated by an arrow 1.
  • the silencer shows Outer housing 2 with an inflow region 3 and an outflow region 4, between which there is a tubular central housing area 5 with a vertical to the main flow direction (arrow 1) larger cross section than the outer end cross-sections of inflow area 3 and outflow area 4 is located.
  • Inside the central housing area 5 there is an inner funnel 6 arranged, which is in the direction perpendicular to the main flow direction (Arrow 1) over the clear cross sections of inflow area 3 and outflow area 4 extends to the wall of the middle housing area 5.
  • the middle housing area 5 is the Inflow area 3 and outflow area 4 of the outer housing 2 according to the invention integrally formed.
  • the end areas of the original consisting of a continuous tube outer housing 2 in the middle Housing area 5 inserted inner funnel 6 to form the inflow area 3 and outflow area 4 by means of a multi-stage hydraulic Press tool pulled in relative to the central housing area 5.
  • the Inserting the inner funnel 6 into the middle housing area 5 becomes this expanded according to the outer diameter of the inner funnel 6.
  • the retraction of the end regions of the outer housing 2 to form the inflow region 3 and outflow area 4 takes place in such a way that the inlet opening 3a of the inflow area 3 and the outlet opening 4a of the outflow area 4 different diameters.
  • a cylindrical tube provided for the formation of the outer housing 2 is drawn into its one end region to form the outflow region 4 to the nominal size of the outlet opening 4a, and the remaining straight pipe section is widened to the nominal size to match the outer diameter of the inner funnel 6.
  • the inner funnel 6 is pushed into the middle housing area 5 thus formed, and the other tube end is drawn in, after which the inner funnel 6 is fixed, for example by spot welding or the like.
  • the pipe end drawn in in the second step is completely drawn in to form the inflow region 3 to the nominal size of the inlet opening 3a, after which the resonance muffler is practically completed.
  • the outer housing can be labeled, above all to indicate the direction of flow.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasanordnung in einem Kraftfahrzeug zum Hindurchströmen von Abgasen, mit einem Außengehäuse mit einem Einströmbereich und einem Ausströmbereich, zwischen denen sich ein rohrförmiger mittlerer Gehäusebereich mit senkrecht zur Hauptdurchströmungsrichtung größerem Querschnitt als die äußeren Endquerschnitte von Ein- und Ausströmbereich befindet, wobei der Einströmbereich, der mittlere Gehäusebereich und der Ausströmbereich des Außengehäuses einstückig ausgebildet sind und der Ein- und der Ausströmbereich gegenüber dem mittleren Gehäusebereich eingezogen sind, und innerhalb des mittleren Gehäusebereichs wenigstens ein Einbauteil angeordnet ist, das sich senkrecht zur Hauptdurchströmungsrichtung über die lichten Querschnitte von Ein- und Ausströmbereich hinaus bis zur Wandung des mittleren Gehäusebereichs erstreckt.
Eine vorgenannte, aus EP-A-0 425 983 bekannte Abgasanordnung ist ein Katalysator, wobei das Einbauteil ein keramisches Substrat, insbesondere ein Monolith, ist. Der Monolith ist ein zylindrisches Bauteil mit kreisförmigem Querschnitt oder ein Einbauteil mit Ovalquerschnitt. Ein oder mehrere derartige Monolithen können hierbei in einem rohrförmigen Mantel eingefaßt sein, wobei die beiden Axialenden des Mantels eingezogen sind. Dadurch werden der oder die Monolithe bleibend im Mantel bzw. Gehäuse befestigt. Die geringfügig eingezogenen Axialenden des Gehäuses besorgen eine Axialfixierung des Monoliths im Gehäuse. Distanzringe zwischen Monolithen können vorgesehen sein. Die Monolithe selbst können in einer Matte im Gehäuse gewickelt sein.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer eingangs genannten Abgasanordnung, welche bei einfachem Aufbau und einfacher Fertigung außerhalb des Katalysatorbereichs Verwendung findet.
Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine Abgasanordnung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Vorteilhaft weitergebildet wird der Erfindungsgegenstand durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 5.
Die Erfindung kennzeichnet sich also dadurch, daß die Abgasanordnung ein Resonator-Schalldämpfer ist. Das Einbauteil ist hierbei ein Innentrichter, der an der Innenwandung des mittleren Gehäuseteils anliegend befestigt ist, beispielsweise durch Punktschweißung.
Bei einem durch offenkundige Vorbenutzung bekannten Resonator-Schalldämpfer ist das Außengehäuse aus einem separaten mittleren Gehäusebereich (sog. Mantel) sowie je einem separaten Einströmbereich und Ausströmbereich (sog. Hutzen) gebildet. Das Außengehäuse ist somit aus drei Einzelteilen zusammengesetzt, wobei Einströmbereich und Ausströmbereich untereinander gleich ausgebildet sind. Nach dem Einsetzen des Innentrichters in den mittleren Gehäusebereich werden gleichfalls Einströmbereich und Ausströmbereich um ein gewisses Maß in den mittleren Gehäusebereich eingesteckt. Bei dem bekannten Resonator-Schalldämpfer ist der mittlere Gehäusebereich im Querschnitt kreisförmig ausgebildet. Entsprechend sind Einströmbereich und Ausströmbereich, allerdings nur jeweils an ihren Enden über eine gewisse axiale Strecke im Querschnitt kreisförmig ausgebildet. Hierbei sind die außenliegenden endständigen Kreisflächen von Einströmbererich und Ausströmbereich gegenüber deren innenliegenden endständigen Kreisflächen exzentrisch angeordnet, so daß zum Erhalt eines äußerlich axial symmetrischen Schalldämpfers die beiden den Einströmbereich und Ausströmbereich bildenden Hutzen umfangsmäßig in eine übereinstimmende Winkelstellung gedreht werden müssen. Im übrigen werden insbesondere die Einzelteile des Außengehäuses des bekannten Schalldämpfers umfangsmäßig miteinander verschweißt. Bei dem bekannten Resonator-Schalldämpfer ist es vor allem von Nachteil, daß die Herstellung des Schalldämpfers relativ aufwendig ist, da eine größere Anzahl von Einzelteilen zu fertigen, zu positionieren und zu fixieren ist. Weiterhin hat der bekannte Schalldämpfer auch einen größeren Raumbedarf infolge der erforderlichen Umfangsschweißnähte, was bei den beengten Raumverhältnissen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen besonders nachteilig ist. Im übrigen kam es - trotz des Vorsehens einer entsprechenden Beschriftung für die Herstellung - angesichts der äußerlich axial symmetrischen Ausbildung des Schalldämpfers bei dessen Herstellung immer wieder vor, daß entweder der Innentrichter in den mittleren Gehäusebereich falsch eingeschoben wurde oder der gesamte Resonator-Schalldämpfer in die ihn aufnehmende Abgasanlage falsch eingebaut wurde.
Beim erfindungsgemäßen Gegenstand sind die Endbereiche des ursprünglich aus einem durchgehenden Rohr bestehenden Außengehäuses bei in dem mittleren Gehäusebereich eingesetzten Innenteil zur Bildung von Einströmbereich und Ausströmbereich, vorzugsweise mittels eines mehrstufigen hydraulischen Preßwerkzeugs, gegenüber dem mittleren Gehäusebereich eingezogen. Eine bevorzugte Ausbildung ist gekennzeichnet durch einen vor dem Einsetzen des Innenteils entsprechend dessen Außenabmessungen aufgeweiteten mittleren Gehäusebereich. Im übrigen sind mit Vorteil die Eintrittsöffnung des Einströmbereichs und die Austrittsöffnung des Ausströmbereichs unterschiedlich ausgebildet, insbesondere weisen sie unterschiedliche Durchmesser auf.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit besonders einfachen Mitteln. Da insbesondere für das Außengehäuse nur ein einziges Einzelteil erforderlich ist, ergeben sich bei erhöhter Fertigungssicherheit beträchtliche Kostenreduzierungen bei der gesamten Herstellung. Vor allem handelt es sich bei dem erfindungsgemäß anwendbaren (kalten) Einziehen von Einströmbereich und Ausströmbereich um ein äußerst preisgünstiges Herstellverfahren. Hierbei ergeben sich auch relativ geringe Werkzeugkosten, zumal durch die Erfindung nur eine geringe Anzahl von Einzelteilen zu positionieren ist und somit weniger Verfahrensschritte erforderlich sind. Mittels des bevorzugt verwendbaren mehrstufigen hydraulischen Preßwerkzeugs kann in einer Stufe auch das Aufweiten des mittleren Gehäusebereichs für das Einsetzen des Innenteils in diesen verwendet werden. Im Gegensatz zu dem bekannten Resonator-Schalldämpfer, bei welchem es schwierig war, die asymmetrisch ausgebildeten Hutzen in ausreichend genauem Maße "auf Reihe zu bringen", ergeben sich bei der besonders einfachen einteiligen Ausbildung des Außengehäuses nach der Erfindung automatengerechte Anschlußmaße für die Fertigung. Infolge des Wegfalls van Umfangsschweißnähten bei der Erfindung ermöglicht diese auch eine merkliche Durchmesserreduzierung und somit eine Reduzierung des nötigen Einbauraums. Schließlich ist bei dem erfindungsgemäßen Resonator-Schalldämpfer ein falsches Einsetzen des Innenteils oder ein falscher Einbau des gesamten Schalldämpfers in die Abgasanlage auf besonders einfache Weise vermeidbar durch die unterschiedliche Ausbildung von Eintrittsöffnung des Einströmbereichs und Austrittsöffnung des Ausströmbereichs.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in Richtung senkrecht zur Hauptdurchströmungsrichtung, insbesondere von einem zylindrischen auf einen ovalen Querschnitt, zusammenpreßbar. Hierdurch ergibt sich eine ganz besonders kompakte und somit eine eine weiter erhöhte Bodenfreiheit ermöglichende Ausbildung der Vorrichtung nach der Erfindung.
Ferner ergibt sich noch eine Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß die Enden von Ein- und Ausströmbereich mit den Enden jeweils benachbarter Anschlußrohre unter Zwischenschaltung von endständigen, vorzugsweise kugelförmigen, Aufweitungen dieser verbindbar sind. Derartige Aufweitungen der Anschlußrohre können auf einfache Weise größere Unterschiede zwischen den Anschlußmaßen von Ein- und Ausströmbereich einerseits sowie den benachbarten Anschlußrohren andererseits überbrücken.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels.
Die Zeichnung zeigt in einem axialen Längsschnitt einen Resonator-Schalldämpfer zum Hindurchströmen von Abgasen, wobei die Hauptdurchströmungsrichtung durch einen Pfeil 1 veranschaulicht ist. Der Schalldämpfer weist ein Außengehäuse 2 mit einem Einströmbereich 3 und einem Ausströmbereich 4 auf, zwischen denen sich ein rohrförmiger mittlerer Gehäusebereich 5 mit senkrecht zur Hauptdurchströmungsrichtung (Pfeil 1) größerem Querschnitt als die äußeren Endquerschnitte von Einströmbereich 3 und Ausströmbereich 4 befindet. Innerhalb des mittleren Gehäusebereichs 5 ist ein Innentrichter 6 angeordnet, der sich in Richtung senkrecht zur Hauptdurchströmungsrichtung (Pfeil 1) über die lichten Querschnitte von Einströmbereich 3 und Ausströmbereich 4 hinaus bis zur Wandung des mittleren Gehäusebereichs 5 erstreckt. Beim Hindurchströmen der Abgase durch den dargestellten Resonator-Schalldämpfer in Hauptdurchströmungsrichtung gemäß Pfeil 1 erfolgt in an sich bekannter Funktionsweise eine Schallreduzierung.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind der mittlere Gehäusebereich 5, der Einströmbereich 3 und der Ausströmbereich 4 des Außengehäuses 2 erfindungsgemäß einstückig ausgebildet. Hierzu sind die Endbereiche des ursprünglich aus einem durchgehenden Rohr bestehenden Außengehäuses 2 bei in dem mittleren Gehäusebereich 5 eingesetzten Innentrichter 6 zur Bildung von Einströmbereich 3 und Ausströmbereich 4 mittels eines mehrstufigen hydraulischen Preßwerkzeugs gegenüber dem mittleren Gehäusebereich 5 eingezogen. Vor dem Einsetzen des Innentrichters 6 in den mittleren Gehäusebereich 5 wird dieser entsprechend dem äußeren Durchmesser des Innentrichters 6 aufgeweitet. Das Einziehen der Endbereiche des Außengehäuses 2 zur Bildung von Einströmbereich 3 und Ausströmbereich 4 erfolgt in der Weise, daß die Eintrittsöffnung 3a des Einströmbereichs 3 und die Austrittsöffnung 4a des Ausströmbereichs 4 unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
Die zeichnerisch dargestellte und vorstehend umrissene Ausbildung der Erfindung ermöglicht mit einfachen Mitteln u.a. auch, daß weder der Innentrichter 6 in das Außengehäuse 2 falsch eingeschoben werden kann noch der gesamte Resonanz-Schalldämpfer in die ihn aufnehmenden Anschlußleitungen falsch eingebaut werden kann.
Lediglich zwecks nochmals besserer Veranschaulichung der Erfindung seien nachfolgend die wesentlichen Schritte bei der Herstellung des Resonanz-Schalldämpfers nach der Erfindung mittels eines bevorzugt verwendeten dreistufigen hydraulischen Preßwerkzeugs aufgeführt:
In einem ersten Schritt wird ein für die Bildung des Außengehäuses 2 vorgesehenes zylindrisches Rohr in seinem einen Endbereich zur Bildung des Ausströmbereichs 4 auf Nennmaß der Austrittsöffnung 4a eingezogen, und die verbleibende gerade Rohrstrecke wird auf Nennmaß passend zum Außendurchmesser des Innentrichters 6 aufgeweitet.
In einem zweiten Schritt wird der Innentrichter 6 in den so gebildeten mittleren Gehäusebereich 5 eingeschoben, und das andere Rohrende wird voreingezogen, wonach der Innentrichter 6 fixiert wird, beispielsweise durch Punktschweißen od. dergl.
In einem dritten Schritt wird das im zweiten Schritt voreingezogene Rohrende zur Bildung des Einströmbereichs 3 auf Nennmaß der Eintrittsöffnung 3a fertigeingezogen, wonach der Resonanz-Schalldämpfer praktisch fertiggestellt ist.
Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß in einem geeigneten Stadium, zweckmäßigerweise nach dem ersten Schritt, eine Beschriftung des Außengehäuses vor allem auch zur Kenntlichmachung der Durchströmungsrichtung erfolgen kann.
Für den Fall, daß der so fertiggestellte Resonanz-Schalldämpfer in der bereits weiter oben beschriebenen Weise von seinem zylindrischen beispielsweise auf einen in vertikaler Richtung kompakteren ovalen Querschnitt zusammengepreßt werden soll, ist es grundsätzlich denkbar, daß dies als weiterer Schritt in einer zusätzlichen Stufe des hydraulischen Preßwerkzeugs erfolgt.
Vollständigkeitshalber wird noch erwähnt, daß die äußeren Enden von Einströmbereich 3 und Ausströmbereich 4 mit den Enden jeweils benachbarter (in der Zeichnung nicht dargestellter) Anschlußrohre auf geeignete Weise, beispielsweise durch Schweißen, verbunden werden. Für den Fall größerer Durchmesserunterschiede zwischen den Enden von Einströmbereich 3 bzw. Ausströmbereich 4 einerseits und den Anschlußrohren andererseits könnten diese Unterschiede durch kugelförmige Aufweitungen der Anschlußrohre überbrückt werden.

Claims (5)

  1. Abgasanordnung in einem Kraftfahrzeug zum Hindurchströmen von Abgasen, mit einem Außengehäuse (2) mit einem Einströmbereich (3) und einem Ausströmbereich (4), zwischen denen sich ein rohrförmiger mittlerer Gehäusebereich (5) mit senkrecht zur Hauptdurchströmungsrichtung (1) größerem Querschnitt als die äußeren Endquerschnitte von Ein- (3) und Ausströmbereich (4) befindet, wobei der Einströmbereich (3), der mittlere Gehäusebereich (5) und der Ausströmbereich (4) des Außengehäuses (2) einstückig ausgebildet sind und der Ein- (3) und der Ausströmbereich (4) gegenüber dem mittleren Gehäusebereich (5) eingezogen sind, und innerhalb des mittleren Gehäusebereichs (5) wenigstens ein Einbauteil angeordnet ist, das sich senkrecht zur Hauptdurchströmungsrichtung (1) über die lichten Querschnitte von Ein- (3) und Ausströmbereich (4) hinaus bis zur Wandung des mittleren Gehäusebereichs (5) erstreckt,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Abgasanordnung ein Resonator-Schalldämpfer ist, wobei das Einbauteil ein Innentrichter ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen vor dem Einsetzen des Innenteils (6) entsprechend dessen Außenabmessungen aufgeweiteten mittleren Gehäusebereich (5).
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (3a) des Einströmbereichs (3) und die Austrittsöffnung (4a) des Ausströmbereichs (4) unterschiedlich ausgebildet sind, insbesondere unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Richtung senkrecht zur Hauptdurchströmungsrichtung (Pfeil 1), insbesondere von einem zylindrischen auf einen ovalen Querschnitt, zusammenpreßbar ist.
  5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden von Ein- (3) und Ausströmbereich (4) mit den Enden jeweils benachbarter Anschlußrohre, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von endständigen, vorzugsweise kugelförmiger, Aufweitungen dieser, verbindbar sind.
EP95115757A 1994-10-27 1995-10-06 Schalldämpfer, insbesondere Resonator-Schalldämpfer, Katalysator od. dergl. Expired - Lifetime EP0709555B1 (de)

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DE9417244U DE9417244U1 (de) 1994-10-27 1994-10-27 Schalldämpfer, insbesondere Resonator-Schalldämpfer, Katalysator o.dgl.
DE9417244U 1994-10-27

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Publication Number Publication Date
EP0709555A1 EP0709555A1 (de) 1996-05-01
EP0709555B1 true EP0709555B1 (de) 1999-09-08

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ID=6915371

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Also Published As

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DE19548719C1 (de) Flexible Steckverbindung für Abgasleitungen

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